#pragma once

#include "iostream"
#include "vector"
#include "algorithm"
#include "semaphore.h"

using namespace std;
/*HJJ QQ479287006
 *编写一个可以从 1 到 n 输出代表这个数字的字符串的程序，但是：

如果这个数字可以被 3 整除，输出 "fizz"。
如果这个数字可以被 5 整除，输出 "buzz"。
如果这个数字可以同时被 3 和 5 整除，输出 "fizzbuzz"。
例如，当 n = 15，输出： 1, 2, fizz, 4, buzz, fizz, 7, 8, fizz, buzz, 11, fizz, 13, 14, fizzbuzz。

假设有这么一个类：

class FizzBuzz {
  public FizzBuzz(int n) { ... }               // constructor
  public void fizz(printFizz) { ... }          // only output "fizz"
  public void buzz(printBuzz) { ... }          // only output "buzz"
  public void fizzbuzz(printFizzBuzz) { ... }  // only output "fizzbuzz"
  public void number(printNumber) { ... }      // only output the numbers
}
请你实现一个有四个线程的多线程版  FizzBuzz， 同一个 FizzBuzz 实例会被如下四个线程使用：

线程A将调用 fizz() 来判断是否能被 3 整除，如果可以，则输出 fizz。
线程B将调用 buzz() 来判断是否能被 5 整除，如果可以，则输出 buzz。
线程C将调用 fizzbuzz() 来判断是否同时能被 3 和 5 整除，如果可以，则输出 fizzbuzz。
线程D将调用 number() 来实现输出既不能被 3 整除也不能被 5 整除的数字。

来源：力扣（LeetCode）
链接：https://leetcode.cn/problems/fizz-buzz-multithreaded
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 * */

sem_t s1;
sem_t s2;
sem_t s3;
sem_t s4;

FizzBuzz(int n) {

    this->n = n;
    sem_init(&s1, 0, 0);
    sem_init(&s2, 0, 0);
    sem_init(&s3, 0, 0);
    sem_init(&s4, 0, 1);
}

// printFizz() outputs "fizz".
void fizz(function<void()> printFizz) {

    for (int i = 1; i <= n; ++i) {

        if (i % 3 == 0 && i % 15 != 0) {
            sem_wait(&s1);
            printFizz();
            sem_post(&s4);
        }

    }

}

// printBuzz() outputs "buzz".
void buzz(function<void()> printBuzz) {
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {
        if (i % 5 == 0 && i % 3 != 0) {
            sem_wait(&s2);
            printBuzz();
            sem_post(&s4);
        }

    }
}

// printFizzBuzz() outputs "fizzbuzz".
void fizzbuzz(function<void()> printFizzBuzz) {
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {

        if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0) {
            sem_wait(&s3);
            printFizzBuzz();
            sem_post(&s4);
        }
    }
}

// printNumber(x) outputs "x", where x is an integer.
void number(function<void(int)> printNumber) {
    for (int i = 1; i <= n; ++i) {

        if (i % 3 == 0 && i % 5 == 0) {
            sem_post(&s3);
            sem_wait(&s4);

        } else if (i % 3 == 0) {

            sem_post(&s1);
            sem_wait(&s4);

        } else if (i % 5 == 0) {
            sem_post(&s2);
            sem_wait(&s4);

        } else {
            sem_wait(&s4);
            printNumber(i);
            sem_post(&s4);
        }

    }
}
